整體法與隔離法綜合應用1/26★物理學中思想方法★物理學中思想方法有很多如：圖象法、等效轉化法、極限思維方法、臨界問題分析法、估算法、對稱法、微元法、構建物理模型法、猜測與假設法、整體和隔離法、尋找守恒量法、控制變量法、類比法等本專題處理是整體法和隔離法及其應用2/26★整體法和隔離法★1.整體法是在確定研究對象或研究過程時,把多個物體看作為一個整體或多個過程看作整個過程方法。整體法，是大方面或者是從整方面來認識問題，宏觀上來揭示事物本質和規律。2.隔離法是把單個物體作為研究對象或只研究一個孤立過程方法。隔離法是從小方面來認識問題，然后再經過各個問題關系來聯絡，從而揭示出事物本質和規律。3/26一、靜力學中整體與隔離應用例1用輕質細線把兩個質量未知小球懸掛起來，如圖所表示，今對小球a連續施加一個向左偏下30°恒力，并對小球b連續施加一個向右偏上30°一樣大小恒力，最終到達平衡，表示平衡狀態圖可能是()A4/26變式1:有三根長度皆為l＝1.00m不可伸長絕緣輕線，其中兩根一端固定在天花板上O點，另一端分別掛有質量皆為m＝1.00×10－2kg帶電小球A和B，它們電量分別為一q和＋q，q＝1.00×10－7C。A、B之間用第三根線連接起來。空間中存在大小為E＝1.00×106N/C勻強電場，場強方向沿水平向右，平衡時A、B球位置如圖所表示。現將O、B之間線燒斷，因為有空氣阻力，A、B球最終會到達新平衡位置。求最終兩球機械能與電勢能總和與燒斷前相比改變了多少。（不計兩帶電小球間相互作用靜電力）

5/26由此可知，A、B球重新到達平衡位置如右圖所表示。與原來位置相比，A球重力勢能降低了EA＝mgl（1－sin60°）B球重力勢能降低了EB＝mgl（1－sin60°＋cos45°）A球電勢能增加了WA＝qElcos60°B球電勢能降低了WB＝qEl（sin45°－sin30°）兩種勢能總和降低了W＝WB－WA＋EA＋EB代入數據解得W＝6.8×10－2J解析：6/26例2.如圖所表示，放置在水平地面上斜面M上有一質量為m物體，若m在沿斜面F作用下靜止在斜面M上，M仍保持靜止。已知M傾角為θ。求地面對M支持力和摩擦力。7/26

變式2：.如圖，質量m＝5kg木塊置于傾角

＝37

、質量M＝10kg粗糙斜面上，用一平行于斜面、大小為50N力F推木塊勻速上滑，斜面仍保持靜止，求地面對斜面支持力和靜摩擦力。8/26例3.如圖所表示，位于水平桌面上物塊B，由跨過定滑輪輕繩與物塊A相連，從滑輪到A和到B兩段繩都是水平。已知A與B之間以及B與桌面之間動摩擦因數都是μ，兩物塊質量都是m，滑輪質量、滑輪軸上摩擦都不計，若用一水平向右力F拉B使它做勻速運動，則F大小為()A.4μmgB.3μmgC.2μmgD.μmgABFA9/26變式3.如圖所表示，木板B放在水平地面上，在木板B上放一物體A，物體A與木板B間，木板B與地面間動摩擦因數均為μ，木板B,物體A質量相同，均為M，當用水平拉力F將木板B勻速拉出，繩與水平方向成30°時，問繩拉力T多大？水平拉力F多大？(重力加速度為g)。10/26例4.有一個直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB豎直向下，表面光滑，AO上套有小環P，OB上套有小環Q，兩環質量均為m，兩環間由一根質量可忽略、不可伸展細繩相連，并在某一位置平衡（如圖），現將P環向左移一小段距離，兩環再次到達平衡，那么將移動后平衡狀態和原來平衡狀態比較，AO桿對P環支持力N和摩擦力f及細繩上拉力F改變情況是：（）A．N不變f變大F變小B．N不變f變小F變小C．N變大f變大F變大D．N變大f變小F變大11/26變式4：如圖，輕繩一端系在質量為物體上，別一端系在一個圓環上，圓環套在粗糙水平橫桿上，現用水平力拉繩上一點，使物體處于圖中實線位置，然后改變大小，使其遲緩下降到圖中虛線位置，圓環仍在原來位置不動，則在這一過程中，水平力、環與橫桿摩擦力和環對桿壓力改變情況是（）A．逐步增大，保持不變，逐步增大B．逐步增大，逐步增大，保持不變C．逐步減小，逐步增大，逐步減小D．逐步減小，逐步減小，保持不變12/26二、牛頓運動定律中整體與隔離例5.如圖所表示三個物體A、B、C，其質量分別為m1、m2、m3，帶有滑輪物體B放在光滑平面上，滑輪和全部接觸面間摩擦及繩子質量均不計．為使三物體間無相對運動，則水平推力大小應為F＝__________。FABC13/26變式5：一質量為M，傾角為θ楔形木塊，靜置在水平桌面上，與桌面間動摩擦因數為μ，一物塊質量為m，置于楔形木塊斜面上，物塊與斜面接觸是光滑。為了保持物塊相對斜面靜止，可用一水平力F推楔形木塊，如圖所表示。此水平力大小等于

。14/26例題6：如圖所表示，斜劈形物體質量為M，放在水平地面上，質量為m粗糙物塊以某一初速沿斜劈斜面向上滑，至速度為零后又加速返回，而斜劈一直保持靜止，物塊m上、下滑動整個過程中（）A。地面對斜劈M摩擦力方向先向左后向右B。地面對斜劈M摩擦力方向沒有改變C。地面對斜劈M支持力大于（M＋m）gD。物塊m向上、向下滑動時加速度大小相同B15/26變式6：如圖所表示：小車沿傾角為θ光滑斜面滑下，在小車水平臺面上有一質量為M木塊和小車保持相對靜止，求：（1）小車下滑時木塊所受摩擦力。

（2）小車下滑時木塊所受彈力。

16/26練習7:如圖所表示，輕彈簧豎直放置在水平面上，其上放置質量為2kg物體B，B處于靜止狀態。現將質量為3kg物體A輕放在B上，則B與A剛要一起運動瞬間，B對A壓力大小為（

）

（取g=10m／s2）

A．30N

B．18N

C．12N

D．OC17/26三、物理過程整體與隔離例題7：如圖所表示，一質量為0.5kg小滑塊，從高1m傾角為30°固定斜面頂端由靜止開始下滑，滑塊與斜面間動摩擦因數為，滑塊滑到底端時與垂直于斜面擋板發生沒有能量損失碰撞，則滑塊從開始運動到最終靜止經過總旅程是多少？18/26變式7：一個質量為m，帶有電荷為－q小物體可在水平軌道Ox上運動，O端有一與軌道垂直固定墻，場強大小為E，方向沿x正方向，如圖．今小物體以初速度v0從x0點沿Ox軌道運動，運動中受到大小不變摩擦阻力f作用，且f＜Eq．設小物體與墻碰撞時不損失機械能且其電量保持不變，求它在停頓運動前所經過總旅程s。ExOx019/26練習：.如圖所表示，用長為L輕繩，一端系質量為m小球，另一端固定在O處。把小球拉到使輕繩和水平夾角為30°A點處由靜止釋放。求：小球落至最低點B處時速度大小和繩拉力。20/26四.對物理量整體處理例題8：有一電源，其內電阻甚大，但不知其詳細數值．有兩只電壓表VA和VB，已知此兩表量程均大于上述電源電動勢，但不知此兩電壓表內電阻大小。要求只用這兩只電壓表和若干導線、開關組成電路，測出此電源電動勢。21/2622/26例題9：甲、乙兩個同學在直跑道上練習4×100m接力，如圖所表示，他們在奔跑時有相同最大速度，乙從靜止開始全力奔跑需跑出25m才能到達最大速度，這一過程可看做勻變速運動.現在甲持棒以最大速度向乙奔來，乙在接力區間伺機全力奔出.若要求乙接棒時奔跑到達最大速度80%，則：（1）乙在接力區奔出多少距離？（2）乙應在距離甲多遠時起跑？23/26隔離法和整體法看上去相互對立，但二者在本質上是統一，因為將幾個物體看作一個整體之后，還是要將它們與